蚯蚓切成两半可以再生，壁虎断尾后可以重新生长，与动物神奇的再生能力不同，人体组织和器官的损伤修复离不开组织工程技术的发展，其技术核心是构建细胞培养基质材料，实现受损组织和器官的重建。日前，天津大学教授仰大勇世界首创新型细胞培养变色水凝胶，实现在观测细胞三维培养过程中基质材料荧光的即时可控开关。

该成果发表于国际期刊《先进科学》，相关材料和技术已申请中国发明专利。据了解，这一新材料在生物医学领域具有巨大的应用潜力，它为细胞提供了一个更加接近体内生存条件的微环境，可作为一种优良的细胞培养基质用于干细胞的三维培养，实现组织修复和器官再生，为造福人类生命健康带来新的希望。

三维细胞培养技术是目前人类再造人体组织和器官的主要手段，科学家已经利用这一技术成功培育出轮廓逼真、自然柔软的人造“耳朵”和“鼻子”。“如果说细胞是一粒种子，而我们研制的新型水凝胶就好像肥沃的土壤，不仅为种子的生长提供牢固的根基和充足的养分，同时创造一种发光环境，为更好地观察种子生长提供便利。”仰大勇介绍。

他们研发的新型细胞培养变色水凝胶具有良好的生物相容性，对细胞没有毒副作用，可以作为一种优良的三维细胞培养基质。特别值得一提的是，这种水凝胶对于外加的离子刺激具有快速可逆荧光响应，在观测细胞时能实现基质荧光的实时开关可控，这些外加的离子对于细胞生长没有影响。

可以做到荧光“关”时，用于消除背景荧光的干扰，从而更方便地观测多染色的细胞结构；荧光“开”时，“点亮”基质，用于定位细胞在基质中的相对位置。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.201802112